Libro - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
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Actividades Taller 1
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
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Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
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ANALOGÍA DEL CIRCUITO ELÉCTRICO NEURONAL
Cisneros, Noelia Alejandra
Instituto Superior FASTA Catamarca. Colegio Santa Rosa de Lima y Cristo Rey.
Curso: 2° Año (Nivel Secundario)
Introducción
En el presente trabajo se procederá a explicar el circuito
neuronal a través de una analogía con un circuito eléctrico, de esta
manera el alumno podrá entender y comprender un tema abstracto.
Desde el punto de vista histológico y funcional, una neurona tiene
tres zonas principales: el cuerpo o soma, las dendritas y el axón.
Estos dos últimos elementos son los encargados de establecer las
relaciones sinápticas: las dendritas son las que reciben la mayoría de
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la información que proviene de otras células; el axón se asemeja a un
cable con el que una neurona se conecta a otras. Por lo tanto, una
red neuronal biológica o un circuito neuronal es un conjunto de
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conexiones sinápticas ordenadas que se produce como resultado de la
unión de las neuronas a otras.
La sinapsis (del griego sýnapsis, unión, enlace) es una unión
(funcional) intercelular especializada entre neuronas, ya sean entre
dos neuronas de asociación, una neurona y una célula receptora o
entre una neurona y una célula efectora (glandular o muscular). En
estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso.
Éste se inicia con una descarga química que origina una corriente
eléctrica en la membrana de la célula.
En el presente trabajo la analogía se representara mediante
una maqueta. En la cual se procederá a comprar un circuito neuronal
con un circuito eléctrico simple o continuo siendo determinada por el
movimiento de electrones dirigidos siempre en el mismo sentido. Lo
cual demostrara el paso o flujo de electrones que circulan a lo largo
del conductor generando corriente eléctrica. El estímulo para que se
genere el impulso nervioso serán dos pilas doble A de 1.2 V (Fuente
de energía). Los axones de la neuronas estarían representados por los
cables (conductores eléctricos) y los somas o cuerpos neuronales por
lamparitas led, las que recibirán esa corriente eléctrica o impulso
nervioso. Cabe aclarar, que el impulso nervioso estará representado
por
la
circulación
de
flujo
de
electrones.
Llevándolo
a
una
comparación fisiológica; cuando no exista corriente podremos decir
que la membrana axónica se encuentra en reposo o polarizada, no así,
cuando pase corriente lo cual significara que la membrana esta
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despolarizada. Biológicamente esto se explica atreves de un cambio
de cargas por el desplazamiento de átomos de potasio (K – ) hacia el
exterior y sodio (Na + ) hacia el interior (bomba sodio-potasio) de la
membrana. El encargado de explicar este proceso será el interruptor,
apagado (membrana en reposo) encendido (membrana despolarizada)
Finalmente la información llegara de manera eferente a un tejido
musculo órgano o glándula (interruptor).
Metodología Experimental
Los materiales a utilizar en dicha experiencia son: cartón
para formar la base de la maqueta, 2 lámparas LED de 1.3 [V], 4
cables (conductores), 1 interruptor simple, porta lámpara, 3 colores
de plastilinas, papel (para carteles), 1 marcador y cinta de papel.
El procedimiento a seguir fue el siguiente:
1- Dibujar un circuito neuronal (2 neuronas).
2- Realizar el circuito continuo: utilizar 2 pilas doble A de 1.2
V colocándolas de manera opuesta. Se las adhiere a la base
con cinta de papel, para generar el polo negativo y el
positivo.
3- Conectar los cables (axones):
•
1º cable; se procede a conectar del polo negativo de
la pila y el extremo del mismo con el primer porta
lámpara (I cuerpo neuronal).
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•
2° cable conecta el primer porta lámpara con el
segundo porta lámpara (II cuerpo neuronal).
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•
3º cable se conecta desde el segundo porta lámpara
con el interruptor.
•
4ª cable se conecta desde el interruptor al polo
positivo de la pila.
•
Luego colocar las lamparitas LED en cada porta
lámpara.
4- Revestir con plastilina el circuito colocado las estructuras
correspondientes (cuerpo neuronal, axón, vaina de mielina
y botones sinápticos).
5- Recortar carteles y colocar los nombres de cada estructura.
6- Probar el circuito prender y apagar desde el interruptor.
Maqueta: circuito eléctrico continúo:
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Conclusión
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Al realizar y analizar una analogías del circuito neuronal
comparando los temas como sinapsis e impulso nerviosos con un
circuito eléctrico continuo, se lograra en el alumno obtener un
aprendizaje significativo.
El aprendiz podrá observar el paso de energía eléctrica por
un circuito continuo. El cual por medio de una fuente de energía
(pilas) generara el flujo de electrones (corriente) que se transmitirá a
los portalámparas que contienen los foquitos, ocasionando luz, por
los tanto, nos permitirá entender que el cuerpo celular recibe la
información y este la transmitirá por medio de los cables (axones). El
flujo eléctrico llegara de manera eferente (neurona motora) a
músculos u órganos. Con respecto al impulso nervioso generado
podremos encontrar dos tipos de estado de la membrana; polarizada
o en estado de reposo, debido a que no existe un paso de corriente
eléctrica por su axón. Membrana despolarizada generada por el paso
de flujo de electrones, la cual producirá un cambio de cargas. Esta
función
la
realizara
el
interruptor
(apagado
y
encendido
respectivamente).
Finalmente comprenderá que la sinapsis o comunicación
neuronal, impulso nervioso y circuitos sinápticos tienen como común
denominador para su funcionamiento, el flujo de electrones lo que
generan corriente eléctrica.
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Bibliografía:
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• Balbiano, A.; Castro, A.; Lúdica, C.; Molinari, N. (2012) Biología 3 “El
intercambio de información en los sistemas biológicos: relación, integración y
control”. Buenos Aires: Editorial Santillana. pp. 78-81.
• Navarro de Juarez S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”. Pág. 15-17.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/
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LA VISION DE LOS COLORES
Vargas, Raquel Susana
Instituto Superior “Enrique G. Hood”.
Curso: 2° Año (Nivel Secundario)
Introducción
El color no es en sí, un problema de la física de la luz o, al
menos, no exclusivamente. El color es un sensación que depende de
varias circunstancias: la luz que nos llega desde los objetos (ya sea
emitida o reflejada) se recibe en el ojo y se interpreta en el cerebro.
La luz es una mezcla de muchas frecuencias que abarca
todo el espectro visible, entonces decimos que se trata de luz blanca,
como en el caso de la luz del sol, ya que no percibimos ninguna
tonalidad de color particular de ella.
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Sin embargo ¿por qué vemos los objetos de diferentes
colores si están reflejando parte de luz que proviene del sol o de otra
fuente de luz blanca? Lo vemos de colores porque solo reflejan
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algunas longitudes de ondas, las otras las absorbe el material con el
que está fabricado el objeto. Así, decimos que un objeto es de color
verde porque, al ser iluminado con luz blanca (que contiene todas las
frecuencias de ondas), refleja la porción verde del espectro visible y
absorbe el resto. Si un objeto refleja todas las frecuencias de la luz
visible, lo vemos blanco. En cambio, si un objeto absorbe todas las
frecuencias, lo vemos negro. Por eso suele decirse el blanco es la
superposición de todos los colores y el negro la ausencia del color.
Un objeto puede reflejar colores que estén contenidos en la luz con
las que se los ilumina. Entonces, si a un objeto que absorbe todas las
frecuencias salvo el verde lo iluminamos con luz roja, ¡lo veremos
negro! Es decir el color de un objeto depende, entre otras cosas, del
tipo de luz con la que está siendo iluminada.
Pero también, existen ondas que se encuentran fuera de
este espectro visible y que el ojo humano no puede percibir “colores”
que nosotros no podemos ver. Así, las que tienen una longitud de
onda superior al rojo se denominan ondas infrarrojas, y las que tiene
una menor que el violeta se llaman ondas ultravioletas. Un ejemplo de
ondas ultravioletas son los Rayos X, que tiene mucho poder de
penetración y son usados por ejemplo, en medicina para hacer
radiografías. Las ondas infrarrojas son invisibles, pero la podemos
percibir: lo hacemos en forma de calor. Todos los objetos calientes
emiten ondas infrarrojas, y cuanto más caliente estén emitirán ondas
infrarrojas de mayor intensidad.
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Metodología Experimental
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Los materiales a utilizar en dicha experiencia son: linterna,
cartón negro y un recipiente transparente con agua. A posteriori, los
alumnos deben formar grupos para luego armar dicho dispositivo.
Procedimiento
1) Cubrir con el cartón el foco de la linterna y háganle un
pequeño agujerito al cartón de modo que deje pasar un
delgado rayo de luz.
2) Apaguen las luces, enciendan la linterna e iluminen la
superficie del agua que está en el recipiente transparente.
a. ¿Qué ocurre con un rayo de luz cuando pasa de un
medio a otro diferentes?
b. ¿Qué ocurre con el rayo al penetrar en el agua?
c.
¿Cómo se llama el fenómeno que observan?
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Conclusión
El rayo de luz cuando pasa de un medio a otro se difracta,
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este en un fenómeno que se produce cuando las ondas alcanza un
obstáculo o abertura de dimensiones comparables a su propia
longitud de onda y que se manifiesta en forma de perturbaciones en
la propagación de la onda o bien sea rodeando el obstáculo o bien,
produciéndose una divergencia a partir de abertura. Podemos decir
que la difracción se define como toda desviación de los rayos
luminosos que no pueden explicarse ni como reflexión ni como
refracción.
Bibliografía
• Balbiano, J. A. y col. (2012) Biología 1. Buenos Aires: Editorial Santillana.
• Barderi, M. G. (2011) Biología 2 (2da. Edición). Buenos Aires: Editorial
Santillana.
• Tignanelli, H. (2005) Átomo 9. Ciencias Naturales. Buenos Aires: Editorial
SM.
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REFLEXIÓN DE LA LUZ
Ferreyra, Víctor Matías
Escuela Secundaria Municipal “Miguel Cané”
Curso: 4° Año (Orientación: Economía y Administración)
Introducción
La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas.
La óptica estudia los fenómenos luminosos y considera a la luz como
un movimiento ondulatorio electromagnético.
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Reflexión de una Onda:
Es el cambio de dirección de una onda (Sonido) o de un
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rayo luminoso (Óptica) que incide sobre una superficie reflectante, de
manera que la onda regresa al medio que incidió.
Leyes de la Reflexión:
1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están sobre
el mismo plano.
2. El rayo incidente y la normal forman un ángulo (ángulo de
incidencia) igual al de la normal con el rayo reflejado
(ángulo de reflexión).
Rayo
incidente
Rayo
reflejado
Figura 1: Esquema de la reflexión de la luz
[Fuente: Taller I. Jornadas Interdisciplinarias en Ciencias (2016)]
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Metodología Experimental
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Objetivo:
Comprobar las leyes de la reflexión.
Materiales:
Fuente de luz (Láser), disco de Hartl (disco graduado en
grados sexagesimales), espejo.
Procedimiento:
1- Hacer incidir un haz luminoso (láser) en un espejo montado
perpendicularmente sobre el disco de Hartl.
2- Hacer variar el ángulo de incidencia del haz y mida en cada
caso su valor y el del haz reflejado, respecto a la normal de
espejo. Anote los valores correspondientes.
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Actividades:
1. Completar la siguiente tabla:
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Medición
θ incidente
θ reflexione
1
30
30
2
50
50
3
70
70
2. De acuerdo a los valores obtenidos, ¿Cómo es el haz de luz
reflejado respecto al incidente?
Los alumnos responden: tanto el haz de luz incidente como
el reflejado junto a la normal están sobre el mismo plano.
Además, que el ángulo de incidencia (θ i ) y el de reflexión
(θ r )
son iguales.
Foto 36: Experiencias realizadas por los alumnos del 4° Año. Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Conclusión
A partir de la experiencia llevada a cabo, se comprobaron
las leyes de la reflexión.
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1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están sobre
el mismo plano.
2. El rayo incidente y la normal forman un ángulo (ángulo de
incidencia) igual al de la normal con el rayo reflejado
(ángulo de reflexión).
Asimismo fue efectiva la participación de los alumnos para
demostrar experimentalmente esta ley, que se halla presente siempre
en la naturaleza.
Bibliografía
• Navarro de Juarez S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/
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EL SONIDO
Coronel, Lucila
Escuela Normal “Clara J. Armstrong”
5° Grado
Introducción
El presente informe tiene la finalidad de dar a conocer las
posibles experiencias que pueden ser abordadas en el aula con fin de
transmitir conocimientos acerca del sonido.
Cotidianamente estamos rodeados de diferentes sonidos y
es importante que los niños de primaria comprendan cómo es posible
que este se produzca y reconozcan sus cualidades como así también
los medios que hacen posible que este se propague.
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El sonido nos permite conectarnos con el mundo que nos
rodea y podemos percibirlo a través del sentido del oído.
Nuestro cerebro registra los distintos sonidos y los graba,
lo que nos permite reconocerlos y diferenciarlos.
El sonido se produce por la vibración de un objeto y se
propaga a través de distintos medios. Estos pueden ser sólidos,
líquidos o gaseosos (el aire) y lo hace en forma de onda.
Marco teórico
Cualidades del sonido
Intensidad: nos permite conocer si un sonido es suave o fuerte.
Esto tiene que ver con la amplitud de la onda
sonora, a mayor amplitud más fuerte será el sonido.
Tono o altura: nos indica si un sonido es grave o agudo y está
relacionado con la frecuencia de la onda. Cuanto
más frecuente sea esta más agudo será el sonido.
Timbre: nos permite reconocer voces, instrumentos. Cuando
hablamos por teléfono con un amigo o un familiar
podemos reconocer su voz fácilmente.
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Metodología
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Para comprobar las cualidades del sonido procederemos a
realizar las siguientes experiencias con el objetivo de que los alumnos
interpreten los conceptos que se han definido.
Materiales:
Se utiliza un silbato, un recipiente de plástico grande, agua,
una botella vacía, una vara de madera, una vara de metal.
Procedimiento
1) Trata de producir la mayor cantidad de sonidos que sean
posibles utilizando los distintos elementos y clasifícalos
según creas que son graves o agudos. Puedes utilizar
también los objetos que tengas a tu alrededor. Anótalos
2) En grupos observen y piensen ¿cuál es la razón por la cual
los sonidos obtenidos son diferentes?
3) Trata de reproducir con tu voz sonidos graves y agudos
4) Comparen entre los miembros del grupo quien logra el
sonido más grave y el más agudo. Expliquen a que se debe.
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5) Investiguen las cualidades del sonido y den ejemplos
6) Exposición y puesta en común de los resultados obtenidos
de las experiencias
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Conclusión
Gracias a las experiencias realizadas los niños logran
reconocer las características y cualidades de los sonidos además de
los posibles medios por los cuales este se propaga.
Bibliografía
• Navarro de Juarez S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/ (visitado en
abril 2016)
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SONIDO Y SU PROPAGACIÓN
Lazo, Lucila Patricia
Escuela 238 “María de las Nieves Medina”. Dpto. “Fray Mamerto Esquiú”.
4° Grado “A”
Introducción
Vivimos en un mundo lleno de sonidos. Oímos timbres,
música, canto, ladridos, golpes, voces, etc.
Algunos son naturales como el viento, el trueno o las olas.
Otros son artificiales, las producidas por el hombre, como el de una
guitarra, batidora, la radio.
Pero ¿qué es el sonido, cómo se produce? Cuando se golpea
una campana y luego se acerca a ella un dedo, se percibe un
cosquilleo que indica rápidas vibraciones. En condiciones normales
esas vibraciones empujan las moléculas vecinas del aire, por lo cual
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estas se comprimen, pero se vuelven a separar; entonces se produce
una onda sonora, de manera parecida a las que se forman en el agua
cuando cae una piedra. Estas ondas viajan por el aire, llegan hasta los
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oídos y asi se perciben los sonidos.
Todos los sonidos son vibraciones que producen los
objetos, las cuales se propagan por el aire y llegan hasta nuestros
oídos.
Entonces podemos decir que el sonido es una sensación
percibida por el oído como resultado de la vibración de un cuerpo.
Metodología Experimental
¿Cómo es eso de que el sonido viaja?
Objetivo:
Comprender cómo se produce y propaga el sonido.
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• Experiencia 1:
Emite las vocales en voz alta y coloca tu mano en la
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garganta.
¿Qué percibes?
• Experiencia 2
Materiales:
Se utilizará un globo y una tuerca.
Procedimiento:
Coloca una tuerca dentro de un globo, ínflalo, átalo, tómalo
con tus dos manos y realiza movimientos circulares con él, aplicando
cierta velocidad.
¿Qué ocurre?
Procede de igual forma con un globo más grande (el de
piñata) y 6 tuercas.
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• Experiencia 3
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Materiales:
Fichas de dominó
Procedimiento:
1) Coloca las piezas de dominó una detrás de la otra a una
distancia de 1 cm, en forma vertical.
2) Ahora imprime un pequeño impulso con tu dedo sobre la
primera pieza. ¿Qué ocurre?
3) Con tus compañeros forma un trencito, el último debe
ejercer un impulso sobre el compañero que está delante,
con cuidado por favor. ¿Qué ocurre?
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¿Puedes comparar este proceso con el anterior?
¿Vemos el Sonido?
• Experiencia 4
Materiales:
Papel film transparente, goma elástica, recipiente de
plástico, bolitas pequeñas de telgopol y un silbato.
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Procedimiento:
Cubrimos el recipiente con film y lo ajustamos con la banda
elástica de modo que quede bien tenso (algo parecido a un tambor).
Ponemos las bolitas de telgopol sobre el film y luego hacer
sonar el silbato sobre el recipiente.
¿Qué observas?
¿Qué crees que sucede y por qué?
• Experiencia 5
Materiales:
Una copa de cristal, agua, una pelotita de telgopol (la más
chiquita), una aguja de tejer y un trozo de hilo.
Procedimiento
1) Atamos la pelotita de telgopol con el hilo, con el otro
extremo procedemos a sujetarlo en un extremo de la aguja
de tejer.
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2) Suspendemos la pelotita de telgopol al costado de la copa
sin que roce.
3) Llenamos la copa de agua hasta la mitad. Nos mojamos el
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dedo y frotamos el borde de la misma, muy suavemente y
despacio.
4) ¿Escuchamos algo? ¿Qué ocurre con la pelotita de telgopol?
¿Por qué será?
5) Con la misma aguja y la pelotita procedemos a acercarla a
la bocina de un parlante y observamos.
6) ¿Se pueden comparar las dos experiencias? ¿Qué conclusión
puedes sacar de estas experiencias?
Conclusión
El sonido se produce por el movimiento vibratorio de un
cuerpo. Se necesita energía para producir un sonido. La energía
produce movimiento, el movimiento produce ondas sonoras. Estas se
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mueven y transportan la energía producida por la onda. Si no hay
vibración no hay onda y esta viaja por un medio (líquido, solido,
gaseoso).
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De esta manera, con esta propuesta didáctica nos permite
inferir
en
el
alumno
el
descubrir
distintos
sonidos
y
sus
propagaciones, las cuales se hayan siempre presentes en la naturaleza
y en el quehacer diario de cada uno de ellos.
Bibliografía
• Mautino J. M. (2000) E.G.B. Física 7 Argentina. Editorial Stella.
• Ciencias Naturales (2010) Editorial Santillana.
• Físico Química ES.2 .Editorial Tinta fresca
• http://fg-experimentos.blogspot.com.es (visitado Abril 2016).
• www.viviendoviviendoaprendoyaprendo.com (visitado Abril 2016).
• www.educAcción.tv.canalsur (visitado Abril 2016).
• www.fg-experimentos.com (visitado Abril 2016).
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SONIDOS Y TIPOS DE ONDAS
Noriega Celeste Fabiola
Escuela Secundaria N° 48 “Ramón Sosa Olmos”
1° Año, Ciclo Básico
Introducción
El sonido es muy importante para el ser humano porque nos
conecta con el medio que nos rodea; Como por ejemplo dar una
palmada, al golpear un tambor o simplemente hablar.
El sonido se produce cuando un objeto vibra y se propaga
en forma de onda. Estas son perturbaciones que se trasmiten a través
de un medio elástico como el aire y el agua que sirven como medio de
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transporte. Esta onda es invisible, pero podemos representarla
gráficamente.
Los tipos de ondas que se distinguen son las ondas
transversales, las partículas del medio oscilan perpendiculares a la
dirección de propagación de la onda; Las ondas longitudinales, las
partículas del medio oscilan paralela a la dirección de propagación de
la onda; Las ondas mecánicas, necesitan un medio material (aire,
agua, cualquier sólido) para transportar la energía. Las ondas viajeras,
se mueve a lo largo de la cuerda.
Las cualidades físicas del sonido para tener en cuenta al
estudiar este fenómeno es la intensidad que pueden ser fuerte y
suave; la altura o tono donde se distinguen los sonidos graves y
agudos; el timbre nos permite distinguir diferentes instrumentos y
voces.
En el mundo contemporáneo ha surgido un nuevo y gran
problema para el hombre: la contaminación acústica. El ruido es un
contaminante de primera magnitud, con graves repercusiones contra
la salud como por ejemplo insomnio, envejecimiento precoz, estrés,
etc. La importancia que tienen las ondas electromagnéticas ya que es
un fenómeno físico que transporta energía mediante la vibración de
campos eléctricos y magnéticos, por ejemplo el horno microondas, el
teléfono móvil, las antenas de transmisión, etc.
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Metodología Experimental:
A continuación se procede a realizar diferentes experiencias
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que permitirán al alumno descubrir las características del sonido.
Para ello se induce a los alumnos a responder las siguientes
preguntar:
•
¿A ustedes les agradan todos los sonidos?
•
¿Es lo mismo ver una película de terror con un volumen
medio, que sin volumen?
•
¿Saben cómo viaja el sonido que nos rodea?
Una vez obtenida las respuestas, se procede a formar
grupos constituidos por 5 alumnos solamente, los que llevarán a cabo
dichas experiencias que permitirán observar como viajan las ondas
aunque estas sean invisibles, pudiéndose distinguir diferentes tipos
de ondas.
• Experiencia Nº1:
Material utilizado:
Slinky, elástico de tres metros de largo, tres paquetes de
patitos de helados, pegamento universal.
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Procedimiento:
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1. Sostener el slinky de a dos alumnos y estirarlo ¿qué
observan al realizar esta acción?
2. Luego tomaran el elástico que tiene pegado cada 2 cm
palitos de helado, de manera tal que al estirarlo ¿qué
observaran?, ¿cómo es el movimiento que van adoptando
cada uno de los palitos?
• Experiencia Nº2:
Material utilizado:
Regla, caja mediana de cartón, lápiz, piedras, o garbanzo,
dos vasos de plástico limpio y seco, un clavo mediano, 10 m de hilo
según el lugar disponible.
Procedimiento:
1. Los alumnos tomaran una regla sobre la mesa de tal manera
de que una parte de ella salga fuera del borde, pulsando la
parte saliente de la regla, luego moverán la regla de forma
que salga más o memos del borde de la mesa pulsando
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nuevamente. ¿Qué observa? ¿Puede reconocer los diferentes
sonidos que se producen?
2. Entre dos alumnos deberán comunicarse a través de 2 vasos
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de plásticos que se hayan unidos a través de un hilo de
algodón de aproximadamente 10 m ¿Puede hablar y
escuchar o viceversa? Ahora, ¿qué ocurre cuando otro
compañero toca el hilo mientras dura la comunicación?,
¿pueden escucharse o no? Justifique la respuesta.
3. Ahora un grupo de alumnos deslizaran formando círculos
un lápiz que se haya en el interior de una caja, luego otro
grupo al mismo tiempo sacudirán con ímpetu los garbanzo
que se hayan ubicados en el interior de otra caja y al mismo
tiempo el docente ejecutará un sonido por medio de su voz.
¿Qué
observa
al
realizar
esta
experiencia?
¿Puede
diferenciar la altura del sonido? ¿Ud. cree que éste
fenómeno esté presente en el ambiente? ¿Cómo podría
disminuir su efecto?
Conclusión:
Destacar la importancia del mundo de la acústica ya que
nos rodea desde un simple zumbido de un mosquito hasta una
orquesta musical que nos agrada, captarlo gracias al sentido del oído
podemos percibir los sonidos. La contaminación acústica que muchas
personas no saben el valor y el cuidado que se merece este sentido ya
que la mayoría tenemos el privilegio de poder escuchar. Al realizar las
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diferentes experiencias nos permite informar como viajan las ondas y
de qué manera el sonido es agradable o bien tolerable a nuestros
oídos. Con los distintos materiales utilizados, se comprobaron los
tipos de ondas mencionados en la teoría, las que en mi caso jamás
había practicado.
Bibliografía:
• Navarro de Juarez S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/ (visitado en
abril 2016)
• Enciclopedia de Ciencias Naturales (2012). Editorial Clase.
• Ondas y sonidos. Wikipedia.
• www.fisicanet.com.ar (visitado abril 2016)
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ELECTRICIDAD POR FROTAMIENTO
Pérez Quiroga, Ana Valeria
Instituto Superior Fasta Catamarca. 1º Año, Ciclo Básico
Introducción
Un poco de historia
El fenómeno de la electricidad se ha estudiado desde la
antigüedad, pero su estudio científico sistemático comenzó en los
siglos XVII y XVIII. Unos seis siglos antes de Cristo, vivía en Mileto,
en Asia Menor, un hombre llamado Thales de Mileto, famoso por ser
matemático, astrónomo, estadista, comerciante y filósofo. Este
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hombre curioso fue quien descubrió que al frotar una barra de ámbar
con un paño o un trozo de piel, la barra adquiría la notable propiedad
de atraer pequeños objetos, muy livianos, como barbas de plumas o
cabellos. No imagino Thales, que de este sencillo y curioso fenómeno,
se derivaría con el transcurrir de los siglos y con la labor de otros
científicos, al estudio de la luz eléctrica, la radiotelefonía, la
televisión, etc.
A finales del siglo XIX, los ingenieros lograron aprovecharla
para uso doméstico e industrial. La rápida expansión de la tecnología
eléctrica la convirtió en la columna vertebral de la sociedad industrial
moderna. La palabra electricidad deriva del griego “élektron”, cuyo
significado
es
“ámbar”
es
el
conjunto
de
fenómenos
físicos
relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se
manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la
electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de
corriente eléctrica. Es una forma de energía tan versátil que tiene un
sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización,
iluminación y computación.
La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y
propiedades físicas y uno de ellos es la “carga eléctrica”. William
Gilbert (1544-1603) científico descubrió que no solo el ámbar se
electriza por frotamiento, sino también muchos otros materiales
como el vidrio, el lacre, la resina y la madera, esto se puede
comprobar con experiencias sencillas.
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Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Pero los fenómenos eléctricos no solo dan lugar a fuerzas
de atracción, sino que también dan lugar a fuerzas de repulsión. Esto
ocurre porque existen dos clases de cargas, denominadas cargas
80
positivas y cargas negativas.
•
Se dice que un cuerpo posee carga negativa, cuando posee
más electrones que protones y gana más electrones de otro
cuerpo.
•
Se dice que un cuerpo posee carga positiva cuando posee
menos electrones que protones, porque cede electrones a
otros cuerpos.
Conductores y Aisladores
Los cuerpos capaces de conducir la electricidad se llaman
conductores, y se diferencian de los aisladores o dieléctricos en que
carecen de ésta propiedad.
Si se electriza un conductor en una zona de su superficie, la
carga eléctrica se desplazará inmediatamente a todas las otras zonas,
quedando todo el cuerpo electrizado. Por el contrario los aisladores
son los que oponen dificultad a la circulación de cargas eléctricas.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Clasificación
Conductores
Aisladores
Sustancias
Inorgánicas
Metales (Cu, Ag, Al, Fe, Ni,
Sn, Pb, Hg, etc.)
En orden de conductividad
eléctrica decreciente.
Los ácidos
Porcelana, vidrio, parafina,
ebonita, goma laca,
bakelita, mármol, fibra,
etc.
En orden de conductividad
eléctrica creciente.
Los óxidos
Origen animal.
El cuerpo humano
Origen vegetal.
El aire seco, el agua
destilada.
Sustancias
Orgánicas
• Experiencia de Laboratorio N° 1: Acción de las fuerzas eléctricas
a distancia.
Objetivo:
Estudiar
el
comportamiento
de
cuerpos
cargados
eléctricamente.
Materiales:
Papel, barra de acrílico (regla de plástico), paño de lana,
tubo de ensayo.
81
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Procedimiento:
82
a) Coloque trocitos de papel sobre la mesa. Acerque una barra
de acrílico, sin frotar, a los trocitos de papel. ¿Que observa?
b) Frote la barra de acrílico con el paño de lana, y acérquelo a
los trocitos de papel. ¿Que observa?
c) Repita la experiencia anterior, pero utilice ahora un tubo de
ensayo. ¿Que observa?
d) ¿Qué conclusión extrae de estas experiencias?
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Conclusión
83
Todos conocemos bien los efectos eléctricos que produce la
fricción. Por ejemplo: cuando acariciamos un gato oímos el crepitar
de las chispas que se producen; cuando nos peinamos frente a un
espejo en la oscuridad no tan solo oímos sino que también vemos las
chispas de electricidad, lo mismo ocurre si nos sacamos, después de
un día de trabajo, a la noche, un pullover en la oscuridad. Si
arrastramos los pies sobre una alfombra, al tocar la perilla de una
puerta, sentiremos un cosquilleo y la sensación de que nos dio la
corriente. En todos estos casos se transfieren electrones por fricción
al rozarse dos materiales. Los electrones pasan de un material a otro
solo por contacto.
Si
acercamos
un
objeto
cargado
a
una
superficie
conductora, sus electrones se moverán aun sin contacto físico. Se
dice que se inducen las cargas. Los electrones pasan de un material a
otro por inducción.
Al acercar la regla y el tubo de ensayo sin frotar,
observamos que no se producen cambios. Esto se debe a que los dos
elementos poseen sus cargas en estado neutro o en equilibrio.
Cuando frotamos un elemento con un otro, lo cargamos con carga
opuesta a las cargas del otro elemento. Al frotar la regla o el tubo de
ensayo, estos se cargan negativamente y atraen por inducción a los
papelitos. Se comprueba que se produce Electrización por frotamiento
y la atracción por inducción de cargas.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Por tanto, de todas estas experiencias los alumnos llegan a
comprender el porqué de las cargas eléctricas que están siempre
presentes en la naturaleza.
84
Bibliografía
• De Regules Ruiz Funes, S., Flores, L. A. (1995). Física conceptual. México:
Editorial Ministerio de Educación de la Nación de México.
• Maiztegui A., Sábato J. (1992) Introducción a la Física 2. Buenos Aires:
Editorial Kapeluz.
• Maiztegui A., Boido, G. (1981) Física Elemental. Buenos Aires: Editorial
Kapeluz.
• Serway R. (1995) Física. México: Editorial McGraw Hill.
• www.es.wikipedia.org/wiki/Electricidad (Última visita Abril 2016)
• www.google.com.ar (Última visita Abril 2016)
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
85
ACUSTICA
Coria, Sabina Sofía
Escuela Normal “Clara J. Armstrong”. 5° Año “B”
Introducción
La acústica es la ciencia que se ocupa de los fenómenos
relacionados con el sonido. .
El sonido consiste en la propagación de una
perturbación en el medio.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
El sonido se propaga mediante ondas mecánicas, estas
ondas son una perturbación de tipo mecánico a través de algún medio
material elástico, puede ser: el aire, el agua, cualquier sólido.
86
El sonido es muy importante para el ser humano porque nos
conecta con el medio que nos rodea, se percibe de una manera
continua, gracias al sentido del oído y se graba en el cerebro, creando
una memoria de sonido que nos permite comunicarnos, hecho que
nos permite sociabilizar y proveer situaciones de peligro.
Marco Teórico
Cualidades físicas del sonido
Intensidad:
Es la cantidad de sonido que emite un objeto al vibrar. Nos
permite diferenciar entre:
•
Sonidos Fuertes implica mayor amplitud de onda.
•
Sonidos Débiles implica menor amplitud de onda.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
La unidad de intensidad en el sistema internacional es el
Decibelios (dB).
87
Tono o altura:
Nos permite distinguir entre sonidos graves y agudos. La
altura de un sonido depende de la frecuencia de onda que se mide en
vibraciones por segundo o hercios (Hz).
•
Sonidos Graves: menor frecuencia de onda.
•
Sonidos Agudos: mayor frecuencia de onda.
Timbre:
Es la cualidad que nos permite distinguir el sonido
producido por los diferentes instrumentos y voces.
Normalmente la onda sonora no es del todo limpia, es
decir, no es una línea simple, sino que a ella se superponen otras
pequeñas ondas que llamamos “armónicos”. El resultado es por lo
tanto un onda formada por varias ondas: el sonido principal más la
suma de todos sus armónicos.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Reflexión y refracción:
Las
88
ondas
acústicas
se
reflejan
totalmente
en
los
obstáculos rígidos que no vibran. Se reflejan parcialmente al cambiar
de medio, la cual vibrará con mayor o menor "facilidad". En este caso
la
onda
se
transmite
parcialmente,
pero
refractada
(es
decir
desviada). La variación progresiva de la temperatura y por tanto de la
densidad del aire con la altura provoca una refracción continua que
hace que se curve la trayectoria del sonido.
Propagación del sonido:
El sonido como cualquier otra onda, depende de un medio
para propagarse. Este medio puede ser líquido o sólido, pero
normalmente es el aire (el medio gaseoso). La vibración de una
partícula de aire transmite energía a las partículas de su alrededor, lo
que produce una reacción en cadena que da lugar a la onda acústica.
Cuando las ondas sonoras se encuentran con un obstáculo,
pueden ser absorbidas por este obstáculo o pueden rebotar. Este
rebote
de
las
ondas
sonoras
produce
el
fenómeno
de
la
“reverberación” al sonido provocado por la fuente original se suman
las ondas rebotadas que prolongan su duración, aunque la sonoridad
es algo más confusa. Si el obstáculo contra el que rebota el sonido es
muy lejano a nosotros, nos devuelve una repetición desplazada en el
tiempo que llamamos “eco”. Llamamos periodo de reverberación al
tiempo que tarda un sonido en extinguirse. El enmascaramiento
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
cuando se escuchas dos sonidos de diferentes intensidades al mismo
tiempo, cuando sucede esto el sonido más débil quedará enmascarado
por el sonido fuerte; el cual éste posee un efecto de enmascaramiento
mayor si el sonido suave permanece dentro del mismo intervalo de
frecuencias.
Percepción del sonido:
El sonido es una sensación auditiva, pues el hombre lo
percibe través del aparato auditivo, que recibe las ondas sonoras y las
convierte en impulsos nerviosos.
No todos los sonidos son audibles. El oído humano tiene
unos límites que llamamos umbrales, relacionados con la frecuencia y
la intensidad.
La función de nuestro sistema auditivo es, esencialmente,
transformar las variaciones de presión originadas por la propagación
de las ondas sonoras en el aire en impulsos eléctricos (variaciones de
potencial), información que los nervios acústicos transmiten a
nuestro cerebro para la asignación de significados.
¾ Umbrales de frecuencia: Conforme avanzamos en nuestra
edad las personas vamos perdiendo la capacidad para
percibir las frecuencias agudas. El umbral inferior es de 20
(Hz), y el umbral superior es de 20.000 (Hz). En una
89
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
persona con más de 50 años el umbral desciende hasta
12.000
(Hz).
Los
ultrasonidos
son
aquellos
sonidos
superiores a nuestros umbrales de percepción 20.000 (Hz).
90
Los ultrasonidos tienen numerosas aplicaciones: en la
medicina (ecografías, resonancias), la detección submarina
(sonar), detección de terremotos, etc.
¾ Umbrales de intensidad: la percepción de la intensidad
del sonido depende de la distancia, entre otros factores. A
medida que nos alejamos del foco emisor oímos el sonido
más débilmente. El umbral mínimo audible es 0 (dB) y el
umbral de dolor es de 120 a 140 (dB).
Contaminación acústica:
El ruido es el contaminante más común, y puede definirse
como cualquier sonido que sea calificado por quien lo recibe como
algo molesto, indeseado, inoportuno o desagradable. Así, lo que es
música para una persona, puede ser calificado como ruido para otra.
En un sentido más amplio, ruido es todo sonido percibido no deseado
por el receptor, y se define al sonido como todo agente físico que
estimula el sentido del oído.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Efectos en el Ser Humano:
91
El ruido aparenta ser el más inofensivo de los agentes
contaminantes, puesto que, como se dijo anteriormente, es percibido
fundamentalmente por un solo sentido, el oído, y ocasionalmente, en
presencia de grandes niveles de presión sonora, por el tacto
(percepción de vibraciones), en cambio el resto de los agentes
contaminantes son captados por varios sentidos con similar nivel de
molestia. Como si esto fuera poco, la percepción y daños de estos
contaminantes suele ser instantánea, a diferencia del ruido cuyos
efectos son mediatos y acumulativos.
Propiedades del sonido y la luz
Ahora explicaremos algunas de las propiedades que tiene el
sonido. Estas propiedades son: las ondas estacionarias, la reflexión y
refracción
del
sonido,
el
efecto
Döppler,
los
ultrasonidos
e
infrasonidos y las ondas de choque.
Ondas estacionarias:
Se forma por la interferencia de dos ondas de la misma
naturaleza con igual amplitud, longitud de onda y frecuencia que
avanzan en sentido opuesto a través de un medio.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Las ondas estacionarias permanecen confinadas en un
espacio (cuerda, tubo con aire, membrana, etc.). La amplitud de la
oscilación para cada punto depende de su posición, la frecuencia es la
92
misma para todos y coincide con la de las ondas que interfieren. Hay
puntos que no vibran (llamados nodos), que permanecen inmóviles,
estacionarios, mientras que otros (vientres o antinodos) lo hacen con
una amplitud de vibración máxima, igual al doble de la que tiene las
ondas que interfieren, y con una energía máxima. El nombre de onda
estacionaria proviene de la aparente inmovilidad de los nodos.
Reflexión de una onda:
Es el cambio de dirección de una onda (Sonido) o de un
rayo luminoso (Óptica) que incide sobre una superficie reflectante, de
manera que la onda regresa al medio que incidió.
Leyes de la reflexión:
1) El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están sobre
el mismo plano.
2) El rayo incidente y la normal forman un ángulo (ángulo de
incidencia) igual al de la normal con el rayo reflejado
(ángulo de reflexión).
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Cuando una onda sonora golpea una superficie plana es
reflejada de manera coherente asumiendo que el tamaño de la
superficie reflectante es lo suficientemente larga con relación a la
longitud de la onda que incide. Si tomamos en cuenta que las ondas
del sonido audible tienen un amplio rango de frecuencias (de 20 Hz
hasta 20000 Hz), al igual que la longitud de onda. Se obtiene que la
naturaleza en general, así como el comportamiento del fenómeno de
reflexión varía de acuerdo con la estructura y la textura de las
superficies de reflexión. Ejemplo: una superficie porosa tiende a
absorber grandes cantidades de energía, mientras que una superficie
áspera reflejará las ondas en todas direcciones dispersando la energía
de la onda, en lugar de reflejar el sonido en forma coherente. Esto nos
lleva al campo de la acústica arquitectónica, porque la naturaleza de
estas reflexiones son críticas para la construcción de un auditorio.
Refracción de una onda:
Cuando cualquier onda llega a una frontera, algo de la
energía se refleja y algo se transmite o se absorbe. Cuando una onda
viaja por un medio y cruza una interfase a un nuevo medio en el cual
su velocidad es diferente, la onda transmitida puede moverse en una
dirección distinta de la onda incidente.
93
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Efecto Döppler:
94
Todos hemos notado que el tono de una sirena de una
ambulancia que se aproxima, se reduce bruscamente cuando la
ambulancia pasa al lado nuestro para alejarse. Esto es lo que se llama
Efecto Döppler. El fenómeno fue descrito por primera vez por el
matemático y físico austriaco Christian Döppler (1803-1853). El
cambio de altura se llama en física desplazamiento de la frecuencia de
las ondas sonoras. Cuando la ambulancia se acerca, las ondas
provenientes de la sirena se comprimen es decir, el tamaño de las
ondas disminuye, lo cual se traduce en la percepción de una
frecuencia o altura mayor. Cuando la ambulancia se aleja, las ondas
se separan en relación con el observador causando que la frecuencia
observada sea menor que la de la fuente. Por el cambio en la altura de
la sirena, se puede saber si la misma se está alejando o acercando. El
efecto Döppler se refiere al cambio aparente en la frecuencia de una
fuente de sonido cuando hay un movimiento relativo de la fuente y
del oyente.
Metodología
A continuación se llevará a cabo las experiencias siguientes
para comprobar los conceptos teóricos que se han definido.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Experiencia N°1: Cualidades física del sonido
95
Materiales:
Cinco botellas de vidrio de igual capacidad que debe
enumerarse, agua y una cuchara de metal.
Procedimiento:
La botella 1 debe estar vacía, la botella 2 la llenamos hasta
¼ [l] de agua, la botella 3 con ½ [l] de agua, la botella 4 con ¾ [l] de
agua y la botella 5 debe estar completamente llena de agua, luego se
procede a golpearlas suavemente las botellas de izquierda a derecha y
anotamos lo que se está observando.
Experiencia N° 2: Propagación del sonido
Materiales:
Dos teléfonos celulares, una vela, encendedor y una jarra
amplia de vidrio.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Procedimiento:
Se coloca el teléfono celular en una mesa acompañado con
96
una vela encendida, tapamos con la jarra de vidrio, cuando la vela se
apague, hacemos sonar el teléfono celular. ¿Qué observa?
Conclusión
Con estas experiencias los alumnos logran llegar a las
siguientes conclusiones, para la Experiencia N° 1 las botellas están
orientadas de izquierda a derecha en relación al volumen de agua que
contienen, por ello se apreciar que las botellas con menor cantidad de
agua producen una sonido más agudo ya que existe una mayor
frecuencia de onda y más alto por su mayor amplitud de onda,
mientras que las botellas que contienen mayor cantidad de agua
producen una sonido más grave y bajo, por su menor frecuencia de
onda y menor amplitud respectivamente.
Mientras que para la Experiencia N° 2, en el momento que
la vela se apaga, nos indica que hay poco aire dentro de la jarra, por
lo tanto el sonido no tiene capacidad de expansión, es decir éste va
disminuyendo, pero como el teléfono se encuentra sobre una mesa y
como no se creó un ambiente adecuado para poder percibir el sonido,
la mesa como es materia sólida sirvió para una débil propagación del
sonido.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Esto nos lleva a considerar la importancia que presentan en
la actualidad las actividades de laboratorio las aportan una estrategia
didáctica que propician el avance del desarrollo de las competencias
97
que debe alcanzar el alumno para su formación educativa.
Bibliografía:
•
Gallegos Cázares, L., Flores Camacho, F., Calderón Canales, E. (2008)
Aprendizaje de las Ciencias en Preescolar: la construcción de representaciones
y explicaciones sobre la luz y las sombras. Revista Iberoamericana de
Educación. Nº 47, pp. 97-121.
•
Pérez Aradros I.E., (2012) La luz y el sonido. Publicaciones Didácticas N°
31, pp. 235-240. www.publicacionesdidacticas.com
•
www.docencia.unt.edu.ar (visitado marzo 2016)
•
www.fisicarecreativa.com (visitado marzo 2016)
•
www.sbfisica.org.br (visitado abril 2016).
•
https://youtu.be/AcM5nGe9rIA
•
https://youtu.be/0FJ_BFHukec
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
98
LUCES Y SOMBRA
Roldán, Nancy Valeria
Escuela Primaria N° 323 “Juan Alfonso Carrizo”. 4° Grado
Introducción
Enseñar a interpretar a un niño los conceptos que define la
Física, es un desafío que lleva al docente a mostrar la didáctica para
transferir y hacer comprender a través de un relato el suceso que se
va produciendo, y de cómo la interpretación de ella lleva al niño a
cuestionar sucesos que cotidianamente observa en su vida diaria. Es
así, que se propone la siguiente experiencia:
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Objetivos
•
Saber caracterizar la luz como fenómeno ondulatorio de
naturaleza,
99
•
Conocer y saber especificar las propiedades luminosas.
•
Conocer el origen físico.
•
Saber interpretar la radiación.
•
Conocer diferentes fuentes de radiación que emiten en
diferentes regiones
Contenido:
Desarrollar la teórica que lleva a definir los conceptos de la
luz.
Metodología:
Se utilizará como base la metodología científica, reflexiva y
crítica. Las técnicas utilizadas son variadas para el proceso de
construcción del conocimiento: a) Técnicas de laboratorio, b)
Técnicas de indagación y seguimiento de procesos teórico y/o
experimental y c) Técnicas de representación.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Recursos didácticos:
Se utilizará textos específicos y generales, material de
100
laboratorio y objetos entorno del alumno, recursos audiovisuales e
informáticos, utilización constante de la pizarra.
Evaluación:
Se considerará el desarrollo de determinadas habilidades,
capacidades y competencias que permitan visualizar los objetivos
alcanzados.
Actividades: Luces y sombras
Rodrigo decidió
guardar los útiles de la escuela porque sin luz no
iba a poder terminar la tarea. Mientras juntaba los lápices, casi se
muere del susto: ¿Una inmensa sombra estaba por atacarlo! Sin darse
cuenta, salto hacia atrás como un resorte. En ese mismo instante, la
sombra amenazadora se achico de golpe.
“Estoy en presencia de un monstruo mutante” pensó y, con el
corazón en la boca, se escondió debajo de la mesa. Cuando animo a
mirar, el monstruo había desaparecido. ¿Qué había pasado? Este y
otros “misterios” serán develados a partir de esta experiencia.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Trabajo Experimental:
¿Y si ese oscuro mutante no era otra cosa que la sombra de
su propio cuerpo?
101
Para confirmar su sospecha, Rodrigo se propuso realizar
una investigación, colocando un muñeco que estaba sobre la mesa y
fue ubicando la vela a diferentes distancias. Sobre el papel que había
dejado bajo del muñeco, fue marcando las sombras que se producían.
¿A qué conclusión llego?
Materiales:
Vela, papel A4, lápices, un objeto pequeño, habitación
oscura.
1. Pone manos a la ciencia y realiza la misma experiencia que
Rodrigo: marca el contorno de cada sombra que se
proyecta. Pero antes oscurece la habitación
2. Completa
la
oración
de
acuerdo
con
los
resultados
obtenidos
A medida que
se aleja la fuente de luz de un objeto, la
sombra producida se hace más _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Conclusión
Ya te habrás dado cuenta de que el monstruo mutante que
102
había
visto
Rodrigo
¡Era
su
propia
También
sombra!
habrás
comprobado que la sombra que puede producir un objeto no es única,
puede cambiar de forma, tamaño y ubicación, según la posición del
cuerpo iluminado respecto de la fuente de luz.
De esta manera, a través de este relato se lo induce al niño
a que interprete al personaje en función de los conceptos físicos
impartidos, y con ello a comprender los distintos fenómenos que se
les presenta en su quehacer diario.
Bibliografía
•
Ciencias Naturales 4. (2015) Ideas en la Cabeza. Buenos Aires: Editorial
Santillana.
•
http://pendientedemigracion.ucm.es/info/opticaf/OPT_FIS/info/info_inst.php
(visitada abril 2016)
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
103
LOS SECRETOS DE LA LUZ
Sánchez, María Rosa
Escuela N° 323 “Juan A. Carrizo”. 5° Grado
Introducción
Debido a que vivimos en un mundo donde el conocimiento
científico es totalmente legítimo y útil para la sociedad, es
importante
trabajar
las
ciencias
naturales
de
un
modo
más
constructivista y experimental, sin dejar de lado la fundamentación
teórica esencial a la hora de conocer.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Objetivo
Identificar las diversas fuentes lumínicas y su forma de
104
energía
Actividades
•
Búsqueda y organización de la información (biblioteca,
diccionario, etc.)
•
Realización de experiencias.
•
Formulación de hipótesis y comparación de ellas con los
compañeros.
•
Elaboración de conclusiones.
•
Uso adecuado de instrumentos y aparatos.
Responder a los siguientes interrogantes:
1) ¿Qué es la luz? ¿Cuáles son sus características?
Visitar la biblioteca para buscar información referente al
concepto de luz, luego analizar éste concepto como fuente
de energía.
2) ¿De dónde viene la luz? ¿Qué pasa si toco un foco
prendido?
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Las fuentes de luz suelen estar a una temperatura muy alta,
por ejemplo el Sol. También, el filamento que ésta dentro
de la lamparita para que empiece a brillar y emitir luz e
105
iluminarnos, es decir debe estar muy caliente.
Experiencia N° 1: Materiales opacos y materiales traslucidos
Materiales:
Un vaso de vidrio transparente, agua y un lápiz.
Procedimiento:
Colocaremos en un vaso agua hasta la mitad, y pondremos
dentro de él un lápiz, revisaremos de esta manera como cambia la
dimensión del lápiz dentro del agua, con respecto a la parte que
queda por afuera. (Figura 1)
Entre todos, plantearemos hipótesis acerca de porque
sucede lo observado y a partir de ella elaboraremos en conjunto un
concepto del fenómeno.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
106
Figura 1: Experiencia a realizar
Experiencia N° 2: Los colores están en la luz
Utilizar el libro de Ciencias Naturales de 5 to grado, y buscar
información referente a la formación de colores para responder a la
siguiente pregunta: ¿Qué descubrió Isaac Newton?
Para explicar este concepto se utilizará un cañón, para
mostrar la Figura 2 que permite explicar lo que descubrió Isaac
Newton.
Figura 2: Dispersión de la luz
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Un
prisma
triangular
de
vidrio
tiene
tres
caras
rectangulares formando un triángulo, cuando la luz llega a una de
esas caras, pasa a través del vidrio se produce la refracción y del
prisma sale un abanico de muchos colores. A este fenómeno se lo
llama “espectro luminoso”.
Los colores se unen
Los alumnos también podrán observar la Figura 3. De igual
manera se les explicara ¿por qué sucede este fenómeno?
Figura 3: Espectro de luz
107
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Cuando todos los colores se unen se puede observar una
luz blanca, así se confirmó que la luz blanca está formada por 7
colores que son: el rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo, y
108
violeta de distintas longitudes de onda.
Experiencia N° 3: Color y espectro
Los alumnos realizaran el siguiente experimento.
Materiales:
Un cartón blanco, una tijera un lápiz negro y una regla
marcadores de colores rojo, verde y azul, un clavo pequeño y un
soporte de madera.
Procedimiento:
1) Recorten un círculo de 15 cm de diámetro y marquen en él
doce sectores iguales. Pinten un sector de color rojo, el
siguiente de color verde y el que sigue de color azul.
Repitan esta secuencia hasta completar todos los sectores.
2) Atraviesen el centro del circulo con el clavo, y clávenlo al
soporte de madera. Hagan girar el círculo muy rápido.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
3) ¿De qué color se ve el círculo cuando está girando
velozmente?
4) La descomposición de la luz del sol en varios colores se
puede observar con frecuencia en la naturaleza. ¿En qué
circunstancias se da este fenómeno?
Conclusión
Con esta propuesta se pretende que los alumnos logren
identificar y analizar las concepciones que tienen sobre los conceptos
de luz y establecer una propuesta didáctica sobre la temática, según
la aplicación de la metodología científica escolar.
Para ello, se utilizó las pautas aportada por el Taller I como
metodología
consistente
apropiada
de
tres
para
generar
experiencias
que
una
propuesta
permitió
la
didáctica
reflexión
y
teorización de los alumnos, en donde se planteó el problema, la
ejecución autónoma del experimento y la contratación de las
hipótesis propuestas. Asimismo la duración de este proyecto fue
realizada en seis clases de 40 min cada uno.
109
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Bibliografía
• Ciencias Naturales de 5to (2012).Buenos Aires: Editorial AIQUE.
110
• Guía para el alumno (2015). Buenos Aires: Editorial Santillana.
• Enciclopedia Escolar Santillana (2012) Buenos Aires: Editorial Santillana.
• www.fisicarecreativa.com (visitado abril 2016)
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
111
El SONIDO
Sosa, María Bernardita
Instituto de Enseñanza Superior “Estanislao Maldones”. 5° Grado
Introducción
El sonido es una sensación, en el órgano del oído,
producida por el movimiento ondulatorio en un medio elástico
(normalmente el aire), debido a rapidísimos cambios de presión,
generados por el movimiento vibratorio de un cuerpo sonoro.
Este fenómeno es utilizado en diferentes aspectos de la
vida cotidiana por esta razón, es muy importante ampliar el
conocimiento de los niños sobre el sonido, y sus características a
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
través
de
experiencias
buscando
fomentar
el
interés
por
los
fenómenos físicos desarrollando su capacidad de investigación.
112
Metodología experimental
Para llevar a cabo esta experiencia se utilizarán lo
siguiente:
Materiales:
Papel film transparente, goma elástica, recipiente de
plástico, trocitos de corcho y un silbato.
Procedimiento:
1) Cubrimos el recipiente de plástico con el film y lo
sujetamos con la goma elástica de modo que quede tenso
(algo parecido a un tambor). (Figura 1)
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
113
Figura 1: Experiencia a realizar y materiales a utilizar
2) Ponemos unos trocitos de corcho sobre el papel de film y
luego procedemos a hacer sonar el silbato sobre el
recipiente.
3) ¿Qué observa al realizar el experimento? ¿Qué significa que
el sonido se propague por el aire?
La respuesta dada por los alumnos es la siguiente:
Al sonar el silbato vibra emitiendo un sonido y dicha
vibración se propaga por el aire en forma de ondas sonoras. Cuando
las ondas sonoras chocan con el papel transparente este vibra y hace
saltar los trocitos de corcho.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Conclusión
El sonido es muy importante para el ser humano porque nos
114
conecta con el medio que nos rodea. El sonido se percibe de una
manera continuada gracias al sentido del oído y se graba en el
cerebro,
creando
una
memoria
de
sonidos
que
nos
permite
comunicarnos, reconocer la voz de una persona amiga, prever
situaciones peligrosas, manifestar expresión de dolor como así
también de alegría.
Cabe destacar que a través del sonido se puede utilizar
deferentes instrumentos para desarrollar la creatividad de los
alumnos en la clase.
Bibliografía:
• Galiano J. (2013). Taller de Ciencias Naturales. Editorial Santillana.
• Navarro de Juarez S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/ (visitado abril
2016)
• http://tq-experimentos/blogspot.com.e. (visitado abril 2016)
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
115
EL SONIDO
Vega María Elizabeth
Escuela N° 72 “Los Talas”, Dpto. Ambato. 1°, 2°, 3° Grado
Introducción
El proyecto está pensando para provocar en los alumnos un
aprendizaje, incentivar su creatividad y fantasía a partir de un tema
específico como es el sonido, se utilizara la proyección de un video,
de manera que ellos interpreten y descubran las cualidades del sonido
(intensidad, altura y timbre) y puedan obtener un aprendizaje
interactuando con sus compañeros.
Esta actividad les permitirá poder implementar objetos que
encontramos en nuestra vida cotidiana. En esta instancia también se
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
trabajara articulando dos áreas como es lengua y ciencias naturales,
como así también nos permitirá incentivar el reciclado de material en
desuso.
116
Los aprendizajes sugeridos se relacionan con aspectos
cognitivos, con la posibilidad de aprender a desarrollar el hábito de
escuchar y provocar emociones vinculados con la promoción de la
lectura, el dialogo, incentivando a desarrollar habilidades para la
toma de decisiones y favorecer a la desinhibición, las habilidades,
comunicativas y el pensamiento crítico y creativo.
La idea de articulación es porque se trabaja en un
plurigrado, en una escuela de jornada simple donde se debe compartir
horas con materias especiales, restando tiempo en las áreas
específicas.
Metodología experimental
Se implementara como una estrategia de motivación la
proyección de un video musical de Luis Pescetti llamado “Paqueé
tume tata” en el cual se mostrara una gran variedad de ritmo, y la
manera de reproducir sonidos en el cuerpo, como así también
instrumentos que fabricaran reciclando material en desuso.
El juego es, como parte importante para la construcción de
saberes, ya que el niño realiza el aprendizaje de una manera más
significativa y placentera.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Se construirán elementos que generen sonidos que serán
utilizados en el desarrollo de la propuesta.
117
Propuesta para trabajar en el aula
Tema: ---- El sonido
Área: ---- Ciencias naturales
Tiempo: ---- 2 clases (módulos de 80 minutos)
Objetivos:
•
Transitar el mundo de la imaginación y la fantasía.
•
Desarrollar la imaginación y la fantasía jugando con el
mundo ficcional.
•
Reconocer distintos sonidos y reproducirlos.
•
Construcción de elementos sonoros.
Actividades:
•
Escuchar la canción e imitar
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
118
•
Repetición
•
Fijación de palabras complejas
•
Experimentar variación de sonidos
•
Desarrollar la improvisación
Actividades de desarrollo:
1) A partir de la canción reconocer elementos que produzcan
diferentes sonidos.
2) Realizar una exploración sonora y grabar sonidos para una
posterior reproducción de onomatopeyas.
3) Plantear como actividad la construcción de elementos
sonoros como maracas y panderetas.
4) Proponer un juego donde el docente relata un cuento y los
alumnos
emiten
los
sonidos
y
utilizan
los
objetos
elaborados.
En la articulación con otra ciencia como lengua nos
permitirá trabajar:
•
El cuento: enseñado con una canción.
•
Fichas: rescatando partes importantes de la canción como
rimas, trabalenguas y poesía.
•
Títeres: utilizando al personaje principal de la canción.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Conclusión
119
La propuesta tiene como objetivo brindar la información de
lo que es el sonido, las fuentes que generan ese sonido, y las
herramientas que lo producen.
Brindar información a través de la experimentación para que
los alumnos entiendan y puedan aprovechar los recursos en la puesta
en práctica.
La implementación de objetos construidos al igual que la
utilización del propio cuerpo como instrumento sonoro, hace que el
alumno se incentive y descubra una nueva forma de comunicación y
transmisión.
La articulación con otras materias favorece en el uso de
estrategias como así también la utilización de tiempo en el aula ya
que se trabaja con plurigrado.
Bibliografía
• Navarro de Juarez S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/(visitado abril
2016)
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
120
LA DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ
Romero, Fresia Anahí
Colegio Privado “Nuestra Señora del Valle”
2° Año, Orientación Ciencias Naturales.
Introducción
Uno de los fenómenos más hermosos que ocurren en la
naturaleza es un arco iris, el cual es una consecuencia de la
descomposición de la luz. Si un rayo de sol (o haz de luz blanca), se
hace pasar a través de un vidrio, se observa que esta luz sufre una
descomposición y se separa en luces de diferentes colores. Estos
colores son el rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
De acuerdo a esto, se puede entonces concluir que la luz
blanca está constituida por la superposición de todos los colores
nombrados anteriormente. Al penetrar superpuestos los colores en un
prisma, cada color sufre una desviación distinta, por este motivo, el
haz que penetra el vidrio se presenta en forma multicolor, este
fenómeno se llama descomposición de la luz.
Metodología experimental
La experiencia que se llevará a cabo con los alumnos se
desarrollará teniendo en cuenta los conceptos teóricos de las
propiedades de la luz, su propagación en línea recta, la reflexión y
refracción de la luz y de cómo se produce el fenómenos de dispersión
de la luz.
Objetivo:
Observar
y
desarrollar
una
experiencia
sencilla
fenómeno de dispersión de la luz presente en la naturaleza.
del
121
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Materiales:
Una linterna, espejo, bol plástico, cinta adhesiva y agua.
122
Procedimiento:
• Primer paso:
¾ Colocar el espejo dentro del bol de plástico.
¾ Fijar el espejo con cinta adhesiva en un ángulo de
45º.
• Segundo paso:
¾ Verter el agua dentro del bol de plástico, hasta
llegar a la mitad del espejo aproximadamente.
• Tercer paso:
¾
Girar el bol tratando que el espejo quede de
frente a la pared.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
• Cuarto paso:
¾
Colocar la linterna encendida de frente al espejo
con la luz dirigida hacia la parte que contiene
agua
Preguntas:
¿Qué observa al realizar la experiencia?
¿Se verifican las leyes que rigen la teoría de la luz?
¿Puede verificar la dispersión de la luz y justificar cómo
ésta se produce en la naturaleza?
Conclusión
En este trabajo, se destaca la importancia de transformar
los
contenidos
que
la
enseñanza
tradicional
transmite
como
conocimientos cerrados y acabados, en actividades estimulantes a
través
de
los
cuales
los
alumnos
pueden
reconstruir
los
conocimientos científicos, adquiriendo destrezas experimentales y
tomando contacto directo con el problema metodológico y práctico
del proceso experimental, para así cambiar sus visiones de cómo se
123
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
producen los fenómenos en la naturaleza desde un punto de vista
interdisciplinario.
124
Bibliografía
• Navarro de Juárez S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/ (visitado abril
2016)
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
125
¿NUESTRO CUERPO ES UNA FUENTE DE
ELECTRICIDAD?
Posch, Rocío.
Colegio Privado “Gral. Manuel Belgrano”. 3° Año de la NES
Introducción
¿Qué es la electricidad?
La
es
electricidad
el
conjunto
de
fenómenos
relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas.
físicos
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
La
electricidad
se
manifiesta
mediante
varios
fenómenos
y
propiedades físicas:
126
•
Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas
subatómicas,
que
electromagnética.
La
determina
materia
su
interacción
eléctricamente
cargada
produce y es influida por los campos electromagnéticos.
•
Corriente
eléctrica:
partículas
cargadas
un
flujo
o
eléctricamente
desplazamiento
por
un
de
material
conductor. Se mide en Amperios.
•
Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético
producido por una carga eléctrica, incluso cuando no se
está moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en
toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que
separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento
producen campos magnéticos.
•
Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo
eléctrico de realizar trabajo. Se mide en Voltios.
•
Magnetismo:
la
corriente
eléctrica
produce
campos
magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo
generan corriente eléctrica.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
127
El rayo es un fenómeno electromagnético
[Fuente: www.es.wikipedia.org/wiki/Electricidad]
En nuestro cuerpo, así como el de animales, plantas y
bacterias existe un tipo especial de electricidad que es esencial para
su función, y que por ser la electricidad asociada a procesos
biológicos se llama "bioelectricidad”. En este caso, la electricidad
funciona con iones. Los iones son átomos a los que les faltan o
sobran electrones, por ejemplo: iguales que los que van por los cables
en casa. Pues bien, las células dejan entrar y salir estos iones (y sus
electrones), y así transportan electricidad. Para ello existe un control
muy estricto, porque la bioelectricidad es como la electricidad de una
casa: tiene interruptores, y no siempre tiene todo encendido o
apagado. En la membrana de las células, que separa el interior del
exterior, existen unas proteínas que se llaman "canales iónicos” y
otras que se llaman "transportadores iónicos”. Al igual que la
electricidad en una casa, la fuerza que hace que se muevan los iones
es el cambio del potencial eléctrico (a través de la membrana), pero
también se mueven dependiendo de la cantidad de iones que haya
dentro y fuera de la célula. Estas dos fuerzas juntas se llaman
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
potencial electroquímico, y cuando los canales están abiertos, los
iones se mueven "a favor de él”.
128
Existen muchos tipos de canales y transportadores que se
encienden o se apagan en respuesta a diferentes estímulos. Algunos
se regulan con el movimiento de la membrana de la célula (cuando
nos aprietan la mano, por ejemplo); otros, cuando detectan la
presencia de sustancias concretas (tanto las que provienen de
nuestro propio cuerpo –como los neurotransmisores, las hormonas, u
otros iones–, o las que ingerimos del exterior, como la cafeína);
incluso el calor o el frío pueden actuar sobre los diferentes tipos de
canales o transportadores, para producir bioelectricidad.
¿Sabes para qué utilizan nuestras células esta electricidad?
Pues para muchos más procesos de lo que crees. A modo de
ejemplo: gracias a la bioelectricidad funcionan los ojos, el músculo, el
cerebro y el corazón.
¿Nuestro cerebro es un circuito eléctrico?
Nuestro cerebro está formado por miles de células que se
llaman neuronas. En las membranas de las neuronas existe una batería
de canales que hacen posible cambios concertados en el potencial de
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
membrana (en otras palabras, la carga eléctrica dentro y fuera de la
célula) produciendo "potenciales de acción”. Las neuronas están
conectadas unas a otras en zonas celulares concretas llamadas
sinapsis, a través de las cuales los potenciales de acción pueden pasar
de una neurona a otra. La frecuencia con la que se producen estos
potenciales de acción, su forma y otras características constituyen un
lenguaje. Así, las neuronas “se conectan” unas con otras. A veces se
ayudan (sinapsis “excitatorias”) y otras se frenan unas a otras
(sinapsis “inhibitorias”). En conjunto, este funcionamiento hace que
aprendamos, tengamos memoria, podamos oír, ver, sentir y soñar. Y
también manejar al resto del cuerpo, porque el cerebro manda sobre
todo lo que hacemos, para que lo hagamos bien.
Neuronas estimuladas
[Fuente: www.es.wikipedia.org/wiki/Electricidad]
129
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
En el corazón y en el músculo, la electricidad se usa para
producir movimiento. El corazón es muy importante porque empuja la
sangre para que llegue a todas las partes de nuestro cuerpo. La
130
electricidad del corazón: lo aprieta y lo relaja, por turnos, y hace que
funcione. El corazón, al igual que las neuronas, también funciona con
potenciales de acción, que en este caso se llama el potencial cardíaco.
En este caso, la frecuencia con la que se produce este potencial marca
la velocidad a la que late el corazón. Cuando hacemos ejercicio, el
cerebro manda señales al corazón para que los canales funcionen
produciendo potenciales más rápidos y bombear más rápido la sangre.
Otra de las posibilidades sobre la que se están realizando
investigaciones es la de generar electricidad mediante el fluido de la
sangre o el movimiento de algunos órganos internos del cuerpo
humano. Por ejemplo, aprovechando los latidos del corazón para
alimentar de energía a los marcapasos. Las baterías de un marcapasos
deben ser sustituidas cada siete años, mediante cirugía que permite
realizar la cargar a dicho marcapaso de manera de optimizar el buen
funcionamiento del latido cardíaco y evitar daños posibles al
rendimiento del corazón. Pero con este sistema se puede producir el
17% de la energía que necesita normalmente un marcapaso. Una vez
ubicado el marcapasos en el corazón del paciente, se coloca un globo
en dos de las cavidades del órgano, para que cuando se contraigan
aprieten el globo moviendo un imán a través de una bobina, y de este
modo generando energía.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Metodología experimental
A través del siguiente experimento se intenta demostrar
cómo funciona el corazón como una batería generando corriente
eléctrica para mantener constante los impulsos del mismo que
mantiene el flujo sanguíneo del sistema corazón-cuerpo-órganos.
Materiales:
Una pila doble AA, dos o tres imanes del mismo tamaño de
la circunferencia de la pila, alambre de cobre, cinta adhesiva, dos
broches prendedores.
Procedimiento:
1- Se coloca un broche en cada extremo de la pila y se
envuelven con cinta adhesiva para dejarlas fijas. (pueden
envolver todas las veces que considere necesarias para que
los broches no se muevan).
2- Luego con el alambre de cobre envuelve tres dedos
realizando una circunferencia y dejando dos extremos
sueltos. (pueden dar tantas vueltas en los dedos como
desee).
3- Ubique los imanes sobre la pila entre los dos broches.
131
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
4- Coloque la circunferencia del alambre de cobre entre medio
de los dos broches dejando pasar ambos extremos del
alambre por los orificios de los mismos.
132
5- ¿Qué observa al realizar esta experiencia? ¿Se verifica los
conceptos teóricos estudiados?
Conclusión
Los motores eléctricos son máquinas que transforman la
energía eléctrica en movimiento (energía cinética). Del mismo modo
el corazón funciona como un motor haciendo que la sangre fluya
constantemente por todo el cuerpo.
Un conductor por el que circula una corriente eléctrica
experimenta una fuerza en el interior de un campo magnético. Con el
diseño adecuado la fuerza magnética hace girar el conductor.
En nuestro caso, con una pila, un trozo de cable de cobre y
un imán circular completamos un circuito. El imán proporciona el
campo magnético y, con nuestro diseño, las fuerzas magnéticas que
actúan sobre el cable de cobre producen un giro del conductor sobre
la pila. Esto demuestra que el corazón produce una forma de energía
pero de muy baja carga solo lo suficiente para el movimiento del flujo
sanguíneo. Este tipo de experimento permitió a los alumnos
comprender de manera directa como funciona una de las principales
características del corazón como motor de nuestras vidas.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Es normal que el experimento no funcione al primer
intento. Se requiere algo de práctica y paciencia para lograr que el
cable de cobre gire sobre la pila. Estas actividades permiten
desarrollar las habilidades científicas de los alumnos para un
desarrollo
intelectual
más
completo
y
con
una
visión
interdisciplinaria.
Bibliografía
• Navarro de Juárez, S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/ (visitado abril
2016)
• Cromer, A. (1996) Física para las ciencias de la vida. Editorial Reverté S.A.
• Ganong, Williams F. (1992) Fisiología Médica (13ra Edición). El Manual
Moderno S.A.
• www.es.wikipedia.org/wiki/Electricidad (visitado abril 2016)
133
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
134
EL SONIDO
López, Luis Gerardo
Colegio Privado “Virgen Niña”. 6° Grado
Introducción
Objetivos:
•
Comprender como se traslada el sonido en el ambiente y
como captamos con nuestros oídos.
•
Distinguir y comprender el movimiento de las ondas
sonoras.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
•
Reconocer los órganos principales del oído y sus funciones.
135
Contenidos:
El sonido y sus características.
Actividades:
a) Estimular a los alumnos a dar ejemplos de los sonidos y la
percepción en el ambiente.
b) Presentar materiales a usar.
c) Guiar a los niños a realizar la experimentación.
Metodología experimental
Con la utilización de material sencillo para trabajar se
propone:
•
Realizar una observación y análisis.
•
Formular hipótesis.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
•
Realizar
observaciones
utilizando
los
sentidos
e
instrumentos sencillos.
136
•
Formular respuestas basadas en las observaciones.
•
Desarrollar
respuestas
en
relación
a
las
experiencias
realizadas.
Materiales:
Una hoja de material de plástico (puede ser una bolsa de
polietileno cortada), una banda elástica, una ensaladera plástica, una
ollita de aluminio, una cuchara de madera y sal gruesa.
Procedimiento:
1) Colocar la hoja de material de plástico sobre la ensaladera y
fijar con la banda elástica de modo que quede bien tensa.
2) Apoyar la sal gruesa sobre la hoja de plástico.
3) Acercar la ollita a la ensaladera (no deben tocarse) y
golpearla, varias veces, con la cuchara de madera.
4) Observar como los granitos de sal gruesa saltan.
5) Motivar a los alumnos a sacar las conclusiones de cómo se
propaga el sonido.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
El sonido se propaga y llega a nuestros oídos a través del
aire que vibra, que a su vez, hace vibrar la membrana del tímpano.
Explicar las funciones de los componentes del oído.
137
En la actividad para completar la carpeta, corresponde:
1) Enumera los pasos del inicio del experimento hasta el
resultado.
a) Apoyar la sal gruesa sobre el plástico.
b) Acercar la ollita a la ensaladera y golpearla.
c) Cuando las ondas chocan en la ensaladera, esta
vibra.
d) Colocar el plástico sobre la ensaladera.
e) Los granos de sal gruesa se mueven.
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
2) Responde
¿Por qué los granos de sal se mueven?
138
¿Cómo se propaga el sonido?
3) Señala las partes del oído humano.
Tarea a realizar:
Dibujar un ejemplo de la propagación del sonido.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Conclusión
Con esta propuesta se busca favorecer la curiosidad, el
interés y la implicación del niño en la tarea propuesta ya que esto
son factores que favorecen su aprendizaje. Asimismo se procura
desarrollar en los niños una valoración positiva del ambiente que
reina en el aula, fomentando así el interés del niño por el contenido
concreto que se estudia y logrando participación activa en la clase.
Bibliográfica
• Navarro de Juárez, S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/ (visitado abril
2016)
• Google; www.ediba; you tube.com.
• Ciencias Naturales (2010) Editorial Santillana.
139
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
140
EL SONIDO
Agüero, Víctor Gabriel
Instituto de Enseñanza Superior “Estanislao Maldones”. 3° Grado
Introducción
La presente propuesta aborda como tema el sonido. El
sonido es una sensación en el órgano del oído producida por el
movimiento ondulatorio en un medio elástico (aire) debido a cambios
de presión generados por el movimiento vibratorio de un cuerpo sonoro.
Partiendo de las ideas previas que los niños poseen a través
del contacto con este fenómeno, se pretende que los niños
construyan ideas y modelos básicos de la ciencia, adoptando las
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
formas de trabajo de la actividad científica, de esta manera los
alumnos podrán formular preguntas vinculadas con los fenómenos
naturales y encontrar respuestas, por medio de actividades de
exploración,
experimentación
y
reflexión
que
le
ayudaran
a
comprender el mundo natural.
Metodología experimental
En primera instancia se propondrá que los alumnos golpeen
distintos objetos. Luego se procederá a indagar sobre lo realizado.
•
¿Qué resultado obtenemos al golpear objetos? ¿Todos los
sonidos son iguales?
A partir de las respuestas de los niños se realizara la
siguiente experiencia:
141
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Experiencia N° 1:
142
Materiales:
Una lata, papel film o globo, arena, un silbato y cinta
Procedimiento:
Los alumnos formar grupos para trabajar con la experiencia,
la cual consiste:
1- Colocar el globo en la parte superior de la lata.
2- Asegurar con cinta.
3- Sobre el globo estirado colocar los granos de arena.
4- A cierta distancia, efectuar sonidos con el silbato.
A continuación, los alumnos realizaran las hipótesis
correspondientes a partir de los siguientes interrogantes:
¿Qué ocurre cuando suena el silbato?, ¿Cómo el sonido
podrá causar ese efecto?
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Experiencia N°2:
Primeramente se realizara las siguientes preguntas: ¿Cómo
viaja el sonido?, ¿El sonido se podrá transmitir por el agua?, ¿Y por
materiales sólidos?
Materiales:
2 globos y agua.
Procedimiento:
-
Inflar un globo con agua y el otro con aire.
Cada alumno pasara y colocara el globo sobre la mesa y
apoyara su oreja, se realizaran golpes en la mesa y cada alumno,
tratara de comprobar si el sonido se transmite.
143
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Conclusión
Al trabajar las Ciencias Naturales desde esta perspectiva,
144
se apunta que el aula se convierta en un pequeño laboratorio,
partiendo de los conocimientos de los alumnos, de sus modelos
iniciales o de sentido común, que ellos construyen a través de su
contacto directo con la naturaleza.
Esta forma de trabajo permite acercar las formas de trabajo
de la actividad científica al aula, ya que anima a los alumnos a
formular preguntas, a manifestar sus intereses y experiencias
vinculadas con los fenómenos naturales, y a buscar respuestas en las
explicaciones científicas por medio de actividades de exploración,
observación, construcción; generando en ellos curiosidad y por ende
lograr un aprendizaje significativo.
Bibliografía
• Navarro de Juárez, S. I. y col. (2016) Jornadas Interdisciplinarias de Ciencia:
Taller I: “Desde el sonido a la luz como forma de energía y práctica para el
nivel primario y secundario”.
https://sites.googlr.com/site/olimpiadascienciajrcatamarca/ (visitado abril
2016).
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
145
Actividades Taller II
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
146
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Termometría y Radiación Solar: Estrategias y prácticas
147
para el Nivel Primario-CB NES
Esp. Lic. María Viviana Nieva
Coordinador:
Esp. Ing. Marcelo Watkins
Integrantes:
Lic. Guillermo N. Leguizamón
Sara Brenda Bazán
Alumno:
Dictado el 16 de abril 2016. FACEN-UNCa
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
148
TERMOMETRIA Y RADIACION SOLAR: ESTRATEGIAS Y
PRÁCTICAS PARA EL NIVEL PRIMARIO, CB NES
María Viviana Nieva; Marcelo E. Watkins; Guillermo Leguizamón;
Sara Brenda Bazán
Presentación
Los contenidos seleccionados en este taller tienen como
referentes los Núcleos de Aprendizajes Prioritarios de la Educación
Obligatoria Argentina, teniendo una mirada sobre los contenidos que
integran las disciplinas Física y Química, tanto en lo teórico como en lo
experimental, con herramientas matemáticas que complementen la tarea
en el laboratorio. Estos contenidos también se incluyen en las instancias
nacionales e internacionales de las Olimpiadas de Ciencias Junior.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Objetivos
Los objetivos de este taller son:
149
-
Estimular el aprendizaje de las Ciencias Naturales, de modo
especial de la Química y la Física con estrategias de aulas
inclusivas.
-
Promover el desarrollo profesional del colectivo de docentes,
en
tanto
sujetos
responsables
de
la
política
pública
educativa, para la mejora de la enseñanza y los aprendizajes.
-
Favorecer el trabajo colaborativo en la modalidad aula-taller
con experiencias de laboratorio que integren contenidos de
la Física y la Química.
A modo de GPS
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Calor y Temperatura
150
Calor y temperatura son palabras utilizadas comúnmente
como si fuesen sinónimos: a mí me gusta más el calor, la temperatura
de hoy es muy baja, ¡que calor, ¡esta temperatura es anormal!, etc. Sin
embargo estos conceptos son diferentes aunque íntimamente ligados
entre sí.
El Calor es el proceso por el que se transfiere energía entre
cuerpos a diferentes temperaturas. Los cuerpos que tienen mayor
temperatura
ceden
energía
a
los
cuerpos
que
tienen
menor
temperatura y, cuyas variaciones se manifiestan por cambios en la
temperatura o en el estado físico de los cuerpos.
Si tenemos dos cuerpos que contienen una cierta cantidad
de energía térmica cada uno de ellos, pueden intercambiar parte de
esa energía térmica cuando se los pone en contacto.
El calor es esa “parte de energía térmica” que intercambian
ambos cuerpos. El fenómeno se traduce en la pérdida de energía
térmica en uno de los cuerpos, la cual se convierte en calor pasando
al otro cuerpo, y cuando ha pasado ya a este segundo cuerpo, se
vuelve a convertir en energía térmica, lo cual ocasionará en este
segundo cuerpo o bien un cambio en su temperatura o un cambio de
estado en el mismo, el cual tiene lugar a temperatura constante. Por
tanto, el calor es la energía térmica que se transfiere de un cuerpo a
otro.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Hoy en día sabemos que los átomos y moléculas de los que
está formada la materia no están en reposo aunque el cuerpo que
constituyen esté quieto. En los sólidos sus partículas vibran
continuamente alrededor de su posición de equilibrio; en los líquidos
se mueven con libertad, aunque confinadas a un determinado
volumen; en los gases se mueven con libertad, ocupando todo el
espacio disponible.
Llamaremos energía térmica a la suma de las energías
de todas las partículas que componen un cuerpo. La temperatura
es el valor medio de la energía cinética de estas partículas.
Todos
sabemos
que
los
cuerpos
pueden
calentarse
(aumentar su energía interna) o enfriarse (perder energía interna). La
energía ganada o perdida en estos procesos es el calor.
La Temperatura es una medida del “nivel térmico” del
cuerpo. Si tenemos dos cuerpos cada uno de ellos tendrá una cierta
cantidad de energía térmica, al igual que si tenemos dos depósitos de
agua, cada uno de ellos contendrá una cantidad de agua que depende
de la forma del recipiente y de la altura hasta la que esté lleno
(nivel).
Pues bien, de forma análoga, la cantidad de energía térmica
de cada cuerpo depende de la naturaleza del mismo (aspecto que
podemos comparar con la forma del recipiente de agua anterior) y del
“nivel de calor o nivel térmico”, que es la temperatura y que es
comparable al nivel del agua del recipiente con el que lo hemos
comparado.
151
Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
Termometría
152
La termometría es la encargada de la medición de la
temperatura en sistemas o cuerpos. Para realizar dicha medición, se
utiliza un instrumento llamado termómetro, que aprovecha el
fenómeno de dilatación de los cuerpos con el calor, para poder medir
la temperatura.
Un termómetro es un sistema aislado térmicamente, que
utiliza, como ya se dijo, la propiedad termométrica de dilatación de
los cuerpos con el calor, para medir la temperatura en su medio
ambiente.
Se le llama propiedad termométrica a una propiedad cuya
magnitud varía de la misma manera que la temperatura, es decir, que
si ésta aumenta, la propiedad termométrica también aumentará.
Podemos definir sistema como un conjunto de materia
limitado por una superficie real o imaginaria. A todo lo que se
encuentra fuera del sistema pero que puede tener influencia sobre el
mismo, se le llama medio ambiente.
También podemos definir el calor como energía que se
transmite desde o hacia un sistema, debido a la diferencia de
temperaturas entre el sistema y su medio ambiente. De la misma
manera que definimos sistema aislado o cerrado como aquél en el
cual no entra ni sale materia, podríamos decir que un sistema aislado
térmicamente es aquél en el cual no sale ni entra calor.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Una propiedad característica de los sistemas aislados
térmicamente, es que dentro de los mismos la temperatura es
constante, si dejamos transcurrir un cierto tiempo sin cambios en el
153
medio ambiente.
De esta manera, al colocar un termómetro (que es un
sistema aislado térmicamente) en agua caliente por ejemplo, la
temperatura dentro de dicho instrumento aumentará hasta cierto
punto, y luego de transcurrido un cierto período, se estabilizará,
alcanzando lo que se llama equilibrio térmico.
En el equilibrio térmico, la temperatura es constante e igual
en todos los puntos del sistema. La sustancia líquida incluida dentro
del termómetro (habitualmente se trata de mercurio) se dilata debido
al aumento de la temperatura. Dicha dilatación es medible y
directamente proporcional a la temperatura del medio ambiente (en
este caso, el agua caliente).
También existen termómetros que en lugar de mercurio
utilizan otros líquidos, por ejemplo alcohol coloreado, utilizados en
el área de meteorología.
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¿Cómo funciona un Termómetro?
154
Cuando la materia se somete a calentamiento, se dilata.
Esta dilatación no es siempre lineal. El alcohol y el mercurio fueron
inicialmente los líquidos más utilizados para la construcción de los
termómetros.
Es
claro
que
no
todos
los
termómetros
están
construidos de esta manera, pero, ya que son los más usuales,
comenzaremos por ellos: los termómetros de este tipo están
constituidos por un tubo de vidrio con un diámetro interno muy
pequeño (tubo capilar) soldado a una esfera de vidrio que contiene el
líquido seleccionado. A mayor cantidad de líquido, la dilatación por
calentamiento es más apreciable y por lo tanto el ascenso en el tubo
capilar; más fácil de observar.
Si los cuerpos se dilatan por el calor, también se dilatará el
vidrio en el cual está contenido el líquido. ¿Cambiará este hecho la
exactitud de la medición? La dilatación del vidrio del termómetro es
tan pequeña que podemos despreciarla; sólo para mediciones muy
exactas debe usarse otro tipo de métodos. Es importante considerar
que por esta razón las lecturas en el termómetro de vidrio tienen un
margen de error de ± 0.01 °C.
Todos los líquidos se congelan y hierven a temperaturas
específicas, por eso, cada termómetro está diseñado para determinados
intervalos de temperatura. En el caso del mercurio, su punto de
congelación es -39,0 °C y el de ebullición es 356,7 °C, valores que
limitan su intervalo de aplicación. Por la misma razón, un termómetro
de alcohol sólo funciona en un intervalo de -100 °C a 70 °C.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
En general, los límites de uso de un termómetro de
dilatación dependen de dos factores:
1) Los puntos de congelación y ebullición de los líquidos
utilizados.
2) La temperatura de reblandecimiento del vidrio.
En la calibración de los termómetros hemos dado por sentado
que las temperaturas de ebullición y congelación tienen el mismo valor
bajo iguales condiciones. Esto no es así. Aun bajo condiciones
idénticas, el punto de congelación del agua oscila ± 0.002 °C y el de
ebullición 0.01 °C.
Cabe preguntarse si tiene sentido trabajar con tanta
exactitud, si importan estas milésimas o centésimas. Para la vida
diaria no, pero para los científicos, y para muchos propósitos
técnicos, la exactitud de un termómetro de vidrio no es suficiente;
sin considerar que además muchas mediciones científicas y técnicas
están fuera de los intervalos útiles de estos instrumentos. Cuando se
requiere una mayor exactitud, deben emplearse los termómetros que
aprovechan la sensibilidad a los cambios de resistencia eléctrica de
ciertos materiales. Por ejemplo, en los metales, al variar la
temperatura cambia también su conductividad eléctrica, es decir,
cambia su resistencia al flujo de corriente eléctrica. Con un sensor de
temperatura como éste se pueden hacer mediciones con una precisión
de ± 0.001 °C en un intervalo de 0 °C a 400 °C. Para trabajos todavía
155
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más precisos se utilizan los termómetros de cuarzo, que tienen una
exactitud de 0.0001 °C en un intervalo de -8 °C a 250 °C.
Para medir temperaturas más altas o más bajas que las
156
mencionadas, se utilizan elementos termoeléctricos (termopares) que
se componen de dos metales diferentes, fácilmente soldables. Esta
unión genera un potencial eléctrico que depende de la temperatura, y
cuyo valor puede traducirse a una escala de temperaturas por medio
de una tabla de calibración. Algunas uniones metálicas, como la de
oro-cobalto, permiten mediciones desde un intervalo de unos cuantos
Kelvin (poco más de 0 absoluto). La de tungsteno-tántalo puede
utilizarse hasta 3000K (3273,15 °C).
Estos son los métodos fundamentales para medir la
temperatura, aunque no son, ni de lejos, los únicos.
Distintas Escalas de Temperatura
Todas
las
escalas
termométricas
atribuyen
un
valor
arbitrario a ciertos puntos fijos, dividiendo las escalas en un número
de divisiones iguales. Las Escalas Termométricas son:
♣
Escala Celsius: Asigna como valores fijos el 0 °C (punto de
fusión del agua) y el 100 °C (punto de ebullición del agua).
El intervalo 0 °C–100 °C lo divide en 100 partes iguales.
La escala centígrada se usa preferentemente en trabajos
científicos y en los países latinos.
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♣
Escala Kelvin: Asigna como valores fijos el 0 K (Cero
Absoluto) y el 273 K (punto de fusión del agua). Las divisiones
son iguales que en la escala Celsius. Cero Absoluto: Es la
temperatura a la cuál cesa toda agitación térmica y es, por
tanto, la mínima temperatura que puede alcanzar un cuerpo. La
escala de temperaturas adoptada por el Sistema Internacional
(SI) es la llamada escala absoluta o Kelvin.
♣
Escala Fahrenheit: Asigna como valores fijos el 32 °F
(punto de fusión del agua) y el 212 °F (punto de ebullición
del agua). El intervalo entre ambas temperaturas se divide
en 180 partes iguales. La escala Fahrenheit es más usada
popularmente en los E.E.U.U. y en Inglaterra.
Figura: Escalas de temperatura
157
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Conversión de las distintas Escalas de Temperatura
158
Conversión de Centígrados a Fahrenheit
Para convertir temperaturas en grados Centígrados a
Fahrenheit se multiplica los grados Centígrados por el factor de
conversión 9/5 y al resultado se le suma 32.
Por ejemplo si se desea convertir 37 ºC a Fahrenheit, se
procede:
Ejemplo de cómo convertir grados Centígrados negativos a
Fahrenheit. Convierte -15º a Fahrenheit:
Conversión de Centígrados a Kelvin
Si quieres convertir de Celsius a kelvin a Celsius se debe
sumar el factor 273,15.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Por ejemplo si se desea convertir 37 ºC a Kelvin, se
procede:
159
A Modo de Integración
Temperatura
Calor
La medida del
movimiento o agitación
de las partículas
La energía transmitida entre dos
cuerpos que están a distintas
temperaturas
Los cuerpos no tiene calor, sino
energía interna que pueden ceder o
recibir en forma de calor
que puede
pueden producir
Dilataciones
Lineales
Cambios de
temperatura
Superficiales
aumentar
disminuir
si
si
recibe calor
pierde calor
produciendo
produciendo
calentamiento
enfriamiento
Cambios
de estado
Volumétricas
se usa en la construcción de termómetros
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Radiación Solar
160
El Sol
1. Características físicas
•
Distancia: Estrella más cercana 150 x 10 6 Km
•
Tamaño: Diámetro medio aprox. 1.400.000 Km
•
Edad: 4.500 x 10 6 años
•
Composición química: Helio 7,8 %, Hidrógeno 92,1 %, +
otros gases.
•
Masa: 2 x 10 3 0 Kg (fusión nuclear) (plasma)
•
Emisión constante de energía: 4 x 10 23 Kw, 60.000
Kw/m 2 , a 5 x 10 6 Tn/s
•
Núcleo: 1/19 volumen, ½ masa, 250 Atm, 99 % energía
•
Temperaturas: Entre 6000 ºK/15 x 10 6
Figura 1: Esquemas e imágenes del sol
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Relación con la Tierra
•
Tamaño: Diámetro medio aprox. 109 veces mayor que la
tierra (12.700 Km)
161
•
Masa: 330.000 veces mayor
•
Rotación del sol sobre el ecuador: 25 días
•
Rotación de la tierra sobre el ecuador: 24 horas
•
Rotación de la tierra alrededor del sol: 365,26 días
(levemente elíptica)
•
Corriente Solar: 1367 W/m 2 (±7 W/m 2 )
•
Potencia en día soleado: 1000 W/m 2
Figura 2: Esquemas e imágenes del sol
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Componentes de la Radiación Solar
162
Figura 3: Componentes radiación solar
La radiación solar directa horizontal es la radiación que
llega a una superficie horizontal desde el disco solar y región
circunsolar, mientras que la radiación difusa es la que llega desde el
resto del cielo. Por “cielo” se entiende el concepto astronómico de
Esfera Celeste. La irradiación solar global es la suma de irradiación
directa horizontal e irradiación difusa. La magnitud de la radiación
global se mide con radiómetros. Para medir la radiación horizontal el
instrumento de medición debe “seguir” al Sol en su trayectoria por el
cielo. La radiación difusa se mide sombreando el sensor o sea que se
anula la radiación solar directa mediante un disco de sombreado. Por
último, la radiación directa se obtiene restando a la global, la
radiación difusa medida.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
Cuaderno de Actividades
163
Ejercicios
Preguntas
Respuestas
¿Qué se entiende por
temperatura?
¿Qué diferencia hay entre
temperatura y calor?
1.
Complete el siguiente texto referido al termómetro, colocando
en los espacios en blanco las palabras:
bulbo – capilar – liquido – temperatura – Celsius – diámetro
“El termómetro es un instrumento utilizado para medir la
………………………… de un cuerpo. Está constituido por un tubo
…………………………. de vidrio de paredes gruesas y
………………………… constante, que presenta un ensanchamiento
en uno de sus extremos, denominado …………………………. Este
tubo contiene un ……………………….. que puede ser mercurio o
alcohol y en uno de sus laterales tiene impresa la escala de
…………………….. .
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2.
164
Lea atentamente las siguientes preguntas, reflexiona y luego
responde:
a- ¿Por qué el mercurio es el líquido termométrico más
utilizado
b- ¿Por qué no puede utilizarse el termómetro de mercurio a
temperaturas inferiores a menos 39 ºC y superiores a
356,7 ºC?
c- ¿Cómo se marca en un termómetro el punto fijo cero de la
escala de Celsius?
d- ¿Qué es el bulbo de un termómetro?
3.
Completa el siguiente cuadro sobre equivalencias entre escalas
termométricas.
Celsius (ºC)
10
Fahrenheit (ºF)
Kelvin (K)
98
298
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Práctica de Laboratorio
165
Característica del instrumento
Termómetro de Mercurio
Preguntas
Respuestas
Escala
Apreciación
Alcance
Exactitud
(Valor más probable) se calcula sumando los valores medidos
de T y dividiendo, el resultado de la suma, por el número total de
mediciones
ΔT (Error medio) se calcula restando
a cada valor de T medido.
Se suman los valores absolutos del resultado de cada diferencia.
Se suman los ΔT y se divide el valor total por el número de
mediciones.
La lectura final es:
Exprese el resultado final de
la temperatura medida.
¿Qué representa este valor?
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Característica del instrumento
Termómetro digital
166
Preguntas
Respuestas
Escala
Apreciación
Alcance
Exactitud
Exprese el resultado final de
la temperatura medida.
¿Qué representa este valor?
¿Qué diferencia hay entre
realizar las mediciones con
el termómetro digital y con
el termómetro de mercurio?
Temperatura y Calor
1. Coloque agua en el vaso de precipitado y mida la
temperatura que lees en la escala del termómetro de
mercurio.
2. Tome diez mediciones (una por cada integrante de grupo) y
los valores medidos organícelos en la tabla siguiente:
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
T
(
T
)
(
(
)
Lectura final
de T (
)
)
167
Cálculo de
Cálculo de
3. Coloque agua en el vaso de precipitado y mida la
temperatura que lees en el visor del termómetro digital.
4. ¿Hace falta realizar varias mediciones? Explique.
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Radiación Solar
1. Colocar un tubo evacuado cargado con dos (2) litros de
agua y medir su temperatura durante dos horas con
intervalos de 20 minutos entre mediciones. Medir también
la radiación solar incidente empleando el TES 1333 Solar
Power Meter.
a. Completar la siguiente tabla:
Hora
Temperatura
(ºC)
Radiación
solar global
(W/m 2 )
b. Trazar las curvas de calentamiento y de radiación.
Temperatura (ºC)
168
Tiempo
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Radiación (W/m2)
169
Tiempo
2. Empleando el TES 1333 Solar Power Meter realizar cinco
mediciones de radiación solar global y radiación solar
difusa. Determinar por cálculo la radiación directa.
Radiación
global
Radiación
difusa
Radiación
directa
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Jornada de Trabajo
Se muestran a través de las siguientes fotos (de la 1 a la
170
11)
las
diversas
actividades
llevadas
a
cabo
en
el
Taller
Interdisciplinario II: Termometría y Radiación Solar: Estrategias y
prácticas para el Nivel Primario-CB NES.
Foto 1. Foto 2.
Foto 3. Foto 4.
Enseñando Interdisciplinaridad en Ciencias
171
Foto 5. Foto 6. Foto 7. Foto 8. Foto 9. Foto 10. Departamento de Física. Área Física Aplicada y Tecnología. FACEN, UNCa.
172
Foto 11.